一种石墨烯加工系统的制作方法

1.本发明涉及石墨烯加工技术领域，具体为一种石墨烯加工系统。


背景技术：

2.石墨烯，不仅是已知材料中最薄的一种，还非常的牢固坚硬，作为单质，它在温室下传导的速度比已知导体都快，作为一种新型高科技材料，石墨烯具有超薄、强韧、稳定、导电性好诸多现有材料无法比拟的有点。石墨烯广泛用于军事、电子工业领域，石墨烯在新能源领域如超级电容器、锂离子电池方面，由于其高传导性、高比表面积、可适用于作为电极材料助剂。
3.石墨烯材料已经公开的制备方法有：机械剥离法、化学氧化法、晶体外延生长法、化学气相沉积法、有机合成法和碳纳米管剥离法等。
4.其中碳纳米管剥离法在加工石墨烯系统中会用到粉碎装置，把石墨颗粒材料粉碎成粉末，再把石墨粉末添加到超高速剪切均质机内，利用高速旋转产生的能量，使石墨材料受到强烈的机械及液力剪切、高速撞击剥离、离心挤压力、液层摩擦和气蚀等综合作用下，使石墨层与层之间产生晶面水平错位和滑移运动，进而将石墨快速剥离，经过高频的循环往复，最终得到稳定的石墨烯，现有的石墨粉碎装置一般需要把石墨颗粒放入粉碎装置内待粉碎完成后停机再取出，如果一次粉碎的石墨颗粒过多会造成等待时间过久，不能进行边粉碎石墨颗粒的同时边取出粉碎好的石墨粉末。
5.为此，提出一种石墨烯加工系统。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种石墨烯加工系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石墨烯加工系统，包括粉碎罐，所述粉碎罐的上端侧表面固定连接有进料管；电机，固定连接于粉碎罐的内底部中心位置；转动杆，固定连接于电机的上端外表面中心位置；刀叶，固定连接于转动杆的外圆面并呈直线均匀分布；及分离机构；所述分离机构贯穿粉碎罐并延伸至外部，用于及时分离出已经粉碎好的石墨。
8.优选的，所述粉碎罐的右侧上端固定连接有导气管，所述导气管的一端固定连接有气泵，所述粉碎罐的内部靠近与导气管连接处的位置固定连接有防护网，所述粉碎罐的上端外表面靠近边缘位置贯穿开设有排气孔，所述排气孔的内壁固定连接有过滤网，所述粉碎罐的上端外表面靠近排气孔的位置固定连接有连接管，所述连接管的一端固定连接有储墨罐，所述连接管与储墨罐连通，所述储墨罐与粉碎罐固定连接。
9.优选的，所述储墨罐的内底部固定连接有斜面板，所述储墨罐的下端侧表面固定连接有排墨管，所述排墨管的内壁固定连接有电磁阀。
10.优选的，所述储墨罐的内部一侧固定连接有透明玻璃。
11.优选的，所述转动杆的上端贯穿粉碎罐并固定连接有第一转轮，所述第一转轮的外圆面绕接有皮带，所述皮带的一端内壁绕接有第二转轮，所述第二转轮的下端外表面中心位置固定连接有连接杆，所述连接杆与储墨罐转动连接，所述储墨罐的上端内部中心位置开设有空腔，所述储墨罐的上端外表面靠近中心位置贯穿开设有透气孔，所述透气孔与空腔连通，所述连接杆的外圆面固定连接有透气棉。
12.优选的，所述第一转轮的直径与第二转轮的直径比为1:6。
13.优选的，所述转动杆的外圆面靠近下端位置固定连接有铲板，所述铲板呈水平夹角40度到60度之间。
14.优选的，所述铲板的一端固定连接有刮板。
15.优选的，所述粉碎罐的内壁靠近进料管的位置固定连接有固定块，所述固定块的下端面通过转轴转动连接有遮盖板，所述遮盖板的下端固定连接有第一磁块，所述第一磁块的左侧设置有第二磁块，所述第二磁块与粉碎罐固定连接。
16.优选的，所述电机与转动杆通过螺纹连接，且螺纹固定方向与电机输出轴转动方向相同。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.本发明在粉碎罐内粉碎石墨颗粒时启动气泵，气泵间歇性工作把刚粉碎成粉末后的石墨及时的从石墨颗粒中分离出来，并带到储墨罐内储存起来，实现了在石墨颗粒被继续粉碎时可以直接从储墨罐内取已经成末的石墨，不需要完全成末再取出，为石墨烯的制备减少了时间。
附图说明
19.图1为本发明的整体结构立体视图；
20.图2为本发明的剖面视图；
21.图3为本发明图2中a-a处的剖面视图；
22.图4为本发明图3中b处放大视图；
23.图5为本发明铲板与部分连接部件的立体视图；
24.图6为本发明图2中c处的放大视图。
25.图中：1、粉碎罐；2、进料管；3、分离机构；31、导气管；32、气泵；33、防护网；34、排气孔；35、过滤网；36、连接管；37、储墨罐；4、电机；5、转动杆；6、刀叶；7、第一转轮；8、皮带；9、第二转轮；10、连接杆；11、透气棉；12、空腔；13、透气孔；14、斜面板；15、电磁阀；16、排墨管；17、铲板；18、刮板；19、固定块；20、遮盖板；21、第一磁块；22、第二磁块；23、透明玻璃。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"
顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
28.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.请参阅图1至图6，本发明提供一种石墨烯加工系统技术方案：
30.一种石墨烯加工系统，如图1和图2所示，包括粉碎罐1，所述粉碎罐1的上端侧表面固定连接有进料管2；电机4，固定连接于粉碎罐1的内底部中心位置；转动杆5，固定连接于电机4的上端外表面中心位置；刀叶6，固定连接于转动杆5的外圆面并呈直线均匀分布；及分离机构3；所述分离机构3贯穿粉碎罐1并延伸至外部，用于及时分离出已经粉碎好的石墨。
31.现有的粉碎装置一般需要把石墨颗粒放入粉碎装置内待粉碎完成后再取出，如果一次粉碎的石墨颗粒过多会造成等待时间过久，不能进行边粉碎石墨颗粒的同时边取出粉碎好的石墨粉末；本发明需要操作者把石墨颗粒从进料管2投入到粉碎罐1内，然后启动电机4，电机4带动转动杆5转动起来同时也会带动转动杆5上固定的刀叶6进行旋转起来，旋转的刀叶6快速粉碎石墨颗粒，此时启动分离机构3，通过向粉碎罐1内吹入气流快速把粉碎成粉末的石墨从石墨颗粒中分离出来，实现了边粉碎石墨颗粒边分离出石墨粉末，不需要停机来取出石墨粉末。
32.作为本发明的一种实施方式，如图2、图3所示，所述粉碎罐1的右侧上端固定连接有导气管31，所述导气管31的一端固定连接有气泵32，所述粉碎罐1的内部靠近与导气管31连接处的位置固定连接有防护网33，所述粉碎罐1的上端外表面靠近边缘位置贯穿开设有排气孔34，所述排气孔34的内壁固定连接有过滤网35，所述粉碎罐1的上端外表面靠近排气孔34的位置固定连接有连接管36，所述连接管36的一端固定连接有储墨罐37，所述连接管36与储墨罐37连通，所述储墨罐37与粉碎罐1固定连接。
33.在分离机构3工作时，本发明需要操作先打开气泵32，气泵32通过导气管31往粉碎罐1内进行供气，气泵32是间歇性供气，一次供气10秒左右中间间歇5秒左右，高压气体进入到粉碎罐1内会吹起已经粉碎好的石墨粉末，石墨粉末飞起并通过排气孔34进入到连接管36，最后飞入到储墨罐37内储存起来，高压气体在吹起石墨粉末时也会吹气小的石墨颗粒达到翻滚石墨颗粒的效果，从而便于刀叶6粉碎石墨颗粒，安装的过滤网35是避免高压气体一起吹起石墨粉末与石墨颗粒时导致石墨颗粒通过连接管36进入到储墨罐37内，影响石墨粉末品质的问题，在高压气体在吹起时会带动小石墨颗粒紧贴过滤网35随着小石墨颗粒的积累容易造成过滤网35堵塞，在气泵32不供气时小石墨颗粒会因为重力掉落到粉碎罐1内被刀叶6粉碎，间歇性供气避免了过滤网35堵塞的问题，另外刀叶6在旋转粉碎石墨颗粒时带动部分石墨颗粒飞溅，安装的防护网33颗粒避免小石墨颗粒飞溅到导气管31内最后掉落
到气泵32内部的问题，本发明实现了石墨颗粒在被粉碎成粉末后及时的从石墨颗粒中分离出来，在石墨颗粒被继续粉碎时可以直接从储墨罐37内取已经成末的石墨，不需要完全成末再取出，为石墨烯的制备减少了时间。
34.作为本发明的一种实施方式，如图3所示，所述储墨罐37的内底部固定连接有斜面板14，所述储墨罐37的下端侧表面固定连接有排墨管16，所述排墨管16的内壁固定连接有电磁阀15。
35.在粉碎石墨颗粒时需要取出已经成末的石墨，本发明需要先关闭气泵32，打开电磁阀15石墨粉末顺着斜面板14的坡度往下流动，最后从排墨管16处排出从而很方便的取出石墨粉末，斜面板14呈倾斜设计是了便于石墨粉末从排墨管16处排出，先关闭气泵32是为了避免高压气体从排墨管16排出导致石墨粉末四处飞扬的问题，在取完所需的石墨粉末后关闭电磁阀15再启动气泵32。
36.作为本发明的一种实施方式，如图3所示，所述储墨罐37的内部一侧固定连接有透明玻璃23。
37.为了及时的知道储墨罐37内的石墨粉末的含量，本发明的透明玻璃23可以有效帮助工作人员及时的了解到储墨罐37内的含量，也可以根据储墨罐37的体积在透明玻璃23上印刷体积的刻度线，可以精准了解石墨粉末的含量。
38.作为本发明的一种实施方式，如图3、图4所示，所述转动杆5的上端贯穿粉碎罐1并固定连接有第一转轮7，所述第一转轮7的外圆面绕接有皮带8，所述皮带8的一端内壁绕接有第二转轮9，所述第二转轮9的下端外表面中心位置固定连接有连接杆10，所述连接杆10与储墨罐37转动连接，所述储墨罐37的上端内部中心位置开设有空腔12，所述储墨罐37的上端外表面靠近中心位置贯穿开设有透气孔13，所述透气孔13与空腔12连通，所述连接杆10的外圆面固定连接有透气棉11。
39.气泵32排出的气体需要从储墨罐37处排出，在使气体排出的同时又要避免石墨粉末通常采用安装透气棉11的方式，为了防止透气棉11堵塞；本发明在转动杆5转动时会带动第一转轮7转动，第一转轮7在转动时会带动皮带8运动，皮带8在运动时会带动第二转轮9转动起来，第二转轮9在转动时会带动连接杆10转动起来，连接杆10在转动时会带动透气棉11在空腔12内转动起来，进入到储墨罐37内的高速气流会从透气孔13处排出，气流中含有石墨粉末，透气棉11可以避免石墨粉末从透气孔13处排出，同时会有部分石墨粉末粘附在透气孔13处的透气棉11上，造成透气棉11的透气性减弱，透气棉11在转动时会带动粘附石墨粉末位置的透气棉11进入到空腔12内，在进入空腔12过程中透气孔13处的储墨罐37会刮除粘附的石墨粉末，同时出空腔12内出来的透气棉11是干净的便于气流的排出，透气棉11是采用双层薄透气棉11在中间夹一层钢丝网板制作而成，避免气流吹动透气棉11形变导致无法转动的问题。
40.作为本发明的一种实施方式，如图3所示，所述第一转轮7的直径与第二转轮9的直径比为1:6。
41.在透气棉11上的石墨粉末被刮除的过程中，会对透气棉11造成摩擦，持续的摩擦会减少透气棉11的使用寿命；本发明透过降低第二转轮9的转动速度来降低连接杆10的速度，进而来降低透气棉11的旋转速度，从而一定程度上减少透气棉11的摩擦，延长透气棉11的使用寿命。
42.作为本发明的一种实施方式，如图3、图5所示，所述转动杆5的外圆面靠近下端位置固定连接有铲板17，所述铲板17呈水平夹角40度到60度之间。
43.为了进一步的提高刀叶6的粉碎效率，本发明在转动杆5转动时会带动铲板17铲起粉碎罐1底部的石墨颗粒，石墨颗粒顺着铲板17的倾斜面往上移动，最后从铲板17的上端掉落，最下端一组的刀叶6在铲板17的上端下方位置，掉落的石墨颗粒很容易会被最下端一组的刀叶6切到，从而提高了粉碎效率，节省了粉碎时间，铲板17呈水平夹角40度到60度之间是为了铲板17在转动时便于石墨颗粒往铲板17的上端移动。
44.作为本发明的一种实施方式，如图3所示，所述铲板17的一端固定连接有刮板18。
45.在刀叶6粉碎石墨颗粒时会因为离心力的作用有一些小石墨颗粒会粘附在粉碎罐1的侧壁上，使得刀叶6无法粉碎的到；本发明在转动杆5带动铲板17转动时，铲板17在转动时会带动刮板18贴着粉碎罐1的内壁运动，从而刮除掉侧壁上的小石墨颗粒，小石墨颗粒随重力掉落到粉碎罐1的底部，被铲板17铲起从而被刀叶6切到，提高了粉碎的效果。
46.作为本发明的一种实施方式，如图6所示，所述粉碎罐1的内壁靠近进料管2的位置固定连接有固定块19，所述固定块19的下端面通过转轴转动连接有遮盖板20，所述遮盖板20的下端固定连接有第一磁块21，所述第一磁块21的左侧设置有第二磁块22，所述第二磁块22与粉碎罐1固定连接。
47.在气泵32往粉碎罐1内吹气时，气体容易从进料管2处排出；本发明在往进料管2内倒入石墨颗粒时，石墨颗粒因为自身的动力顺着进料管2的坡度往下滑动，同时会顶开遮盖板20，使得遮盖板20与固定块19发生转动，石墨颗粒顺着打开的缝隙进入到粉碎罐1内部，在添加完成后遮盖板20会因为自身的重力向粉碎罐1的侧壁处转动，使得第一磁块21与第二磁块22吸合，避免气泵32在出气时吹动遮盖板20导致石墨粉末从缝隙处飞出的问题，同时也实现了粉碎装置在不停机的情况能持续不断的往粉碎罐1内添加石墨颗粒。
48.作为本发明的一种实施方式，如图3所示，所述电机4与转动杆5通过螺纹连接，且螺纹固定方向与电机4输出轴转动方向相同。
49.在转动杆5上的刀叶6损坏时，为了便于刀叶6与转动杆5一起更换；本发明通过螺纹固定转动杆5是为了便于对拆卸转动杆5，螺纹固定方向与电机4输出轴转动方向相同，使转动杆5在转动时与电机4固定的更加紧固，避免在刀叶6工作时转动杆5出现松动的问题。
50.使用方法：本发明需要操作者把石墨颗粒从进料管2投入到粉碎罐1内，然后启动电机4，电机4带动转动杆5转动起来同时也会带动转动杆5上固定的刀叶6进行旋转起来，旋转的刀叶6快速粉碎石墨颗粒，此时启动分离机构3，分离机构3工作时，需要操作先打开气泵32，气泵32通过导气管31往粉碎罐1内进行供气，气泵32是间歇性供气，一次供气10秒左右中间间歇5秒左右，高压气体进入到粉碎罐1内会吹起已经粉碎好的石墨粉末，石墨粉末飞起并通过排气孔34进入到连接管36，最后飞入到储墨罐37内储存起来，高压气体在吹起石墨粉末时也会吹气小的石墨颗粒达到翻滚石墨颗粒的效果，从而便于刀叶6粉碎石墨颗粒，安装的过滤网35是避免高压气体一起吹起石墨粉末与石墨颗粒时导致石墨颗粒通过连接管36进入到储墨罐37内，影响石墨粉末品质的问题，在高压气体在吹起时会带动小石墨颗粒紧贴过滤网35随着小石墨颗粒的积累容易造成过滤网35堵塞，在气泵32不供气时小石墨颗粒会因为重力掉落到粉碎罐1内被刀叶6粉碎，间歇性供气避免了过滤网35堵塞的问题，另外刀叶6在旋转粉碎石墨颗粒时带动部分石墨颗粒飞溅，安装的防护网33颗粒避免小
石墨颗粒飞溅到导气管31内最后掉落到气泵32内部的问题，本发明实现了石墨颗粒在被粉碎成粉末后及时的从石墨颗粒中分离出来，在石墨颗粒被继续粉碎时可以直接从储墨罐37内取已经成末的石墨，不需要完全成末再取出，为石墨烯的制备减少了时间。
51.该文中出现的电器元件均通过变压器与外界的主控器及220v市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备，本发明所提供的产品型号只是为本技术方案依据产品的结构特征进行的使用，其产品会在购买后进行调整与改造，使之更加匹配和符合本发明所属技术方案，其为本技术方案一个最佳应用的技术方案，其产品的型号可以依据其需要的技术参数进行替换和改造，其为本领域所属技术人员所熟知的，因此，本领域所属技术人员可以清楚的通过本发明所提供的技术方案得到对应的使用效果。
52.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。